Наслідки закону Гесса

1. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці сум теплот утворення продуктів реакції і теплот утворення вихідних речовин. Наприклад, тепловий ефект ΔН° реакції:

НСl + NНз = NН₄Сl

у газовій фазі дорівнює:

ΔН° =ΔН_утв,(NН₄СІ) – ΔН^о_утв(НСІ) – ΔН^о_утв(NН₃).

2. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці сум теплот згоряння вихідних речовин і теплот згоряння продуктів реакції. Наприклад, тепловий ефект ΔН° реакції:

СН₄ + СО₂ = 2СО +2Н₂

у газовій фазі дорівнює:

ΔН° =ΔН^о_згор.(СН₄) - 2ΔН°_згор.(СО) - 2ΔН°_згор.(Н₂)

З. Якщо здійснюються дві реакції, які приводять системи з різних початкових станів в однакові кінцеві, то різниця теплових ефектів цих реакцій дорівнює тепловому ефекту переходу з одного початкового стану в інший.

Наприклад:

С _графіт + О₂ = СО₂; ΔН° = - 393,51 кДж/ моль;

С _алмаз + О₂ = СО₂; ΔН° = - 395,54 кДж/ моль;

С _графіт → С _алмаз ΔН° = -393,51 - (- 395,54) = 1,83 кДж/моль.

4. Якщо здійснюються дві реакції, які приводять системи з однакових початкових станів до різних кінцевих, то різниця теплових ефектів цих реакцій дорівнює тепловому ефекту переходу з одного кінцевого стану до іншого.

Наприклад:

Н₂ + 1/2О₂ = Н₂О _р; ΔН° = -285,84 кДж/моль:

Н₂ + 1/2О₂ = Н₂О _г; ΔН^о = -271,83 кДж/ моль;

Н₂О _р →Н₂О _г; ΔН° = - 271,83 - (- 285,84) = 44,01 кДж/моль.

Організм людини можна розглядати як унікальний хіміч­ний реактор, в якому відбувається велика кількість різноманіт­них хімічних перетворень.

Основним джерелом енергії для живих організмів є хімічна енергія, що міститься в продуктах харчування. Для людини головними компонентами їжі є жири, білки, вуглеводи, при окисненні яких виділяється енергія. Реакції в організмі за участю речовин, спожитих із їжею, переважно екзотермічні, тобто відбуваються з виділенням теплоти. Більшість цих перетворень певною мірою нагадує реакції горіння. (Іноді, наприклад, говорять про «згоряння жирів в організмі».)

Кількість енергії, що виділяється під час повного окиснення харчового продукту, визначає калорійність продукту. Вивільнена теплова енергія потрібна живому організму для здійснення в ньому реакцій, що відбуваються з поглинанням теплоти, а також для підтримання постійної температури тіла. Енергетичну характерис­тику продуктів харчування прийнято подавати у калоріях. Їжа найчастіше є сумішшю поживних речовин різного складу, тому калорійність їжі вказують у розрахунку на 1г, а не на 1 моль. При цьому слід пам'ятати, що 1 калорія = 4,18 Дж.

Калорійністю харчових речовин називається енергія, що виділяється при повному окисненні (згоранні) 1г поживних речовин.

Існують три основні групи поживних речовин у харчових продуктах: жири, білки і вуглеводи. Вони окислюються в організмі до тих же продуктів, що і при згорянні в калориметрі.

С→СО₂

Н→Н₂О

N→N₂

Тому для енергетичної оцінки більшості продуктів харчу­вання може служити ентальпія реакції їх згоряння.

Найбільшу енергетичну цінність мають жири, при окис­ненні яких виділяється 37,7 - 39,8 кДж/г (9 - 9,5 ккал/г). У процесі засвоєння вуглеводів виділяється 16,5 - 17,2 кДж/моль 4- 4,1 ккал/г. На тому ж рівні і енергетична цінність білків. Якщо олія складається практично із жирів, цукор – чистий вуглевод, то 100%-ої білкової їжі не існує. Найбільше білків міститься у м’ясі, рибі, сирі, горіхах (10-25% від маси продукту). Білки – найцінніший «будівельний» матеріал для організму, а вуглеводи й особливо жири важливі як джерела енергії.

Для дорослої людини норма вживання поживних речовин на добу становить12000кДж, а саме: жирів 60-70г, білків 80-100г (при важкій праці 130 - 140г), потрібна маса вуглеводів повинна в 4-5 разів перевищувати масу білків, причому, тільки невелика частина від цього повинна бути у вигляді сахарози (приблизно 8г).

Кількість енергії, що витрачається людиною, залежить від віку, статі та інтенсивності праці. Підрахувати, скільки людина має споживати білків, жирів, вуглеводів, певних харчових продуктів, щоб забезпечити свій організм необхідною кількістю енергії, неважко.

Таблиця 1.1.